Question

為了測(cè)定銅鋅合金粉末中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了不同的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案
①按圖1組裝好裝置，并稱得裝置的質(zhì)量為a g．
②取下錐形瓶上的橡皮塞，向錐形瓶中加入b g銅鋅合金粉末，再加入足量的稀鹽酸，立即塞緊橡皮塞．
③待充分反應(yīng)后，稱得裝置和裝置中物質(zhì)的總質(zhì)量為c g．
④計(jì)算銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案
①按圖2組裝好裝置．
②取下燒瓶上的橡皮塞，向錐形瓶中加入1.0g銅鋅合金粉末，塞緊橡皮塞．
③通過分液漏斗向燒瓶中加入10.0mL稀硫酸（足量），立即關(guān)閉分液漏斗活塞．
④待充分反應(yīng)后，測(cè)得進(jìn)入量筒的水的體積為122.0mL．
⑤計(jì)算銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
回答下列問題：
（1）錐形瓶中發(fā)生的反應(yīng)屬于

置換反應(yīng)

 （填基本反應(yīng)類型）．圖1裝置中堿石灰的作用是

吸收水蒸氣和氯化氫氣體

．
（2）甲同學(xué)若要計(jì)算出樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還需要測(cè)得的數(shù)據(jù)是

B

．（填標(biāo)號(hào)）
A．堿石灰的質(zhì)量    B．加入的稀鹽酸的質(zhì)量    C．稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
（3）在甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)后，丙同學(xué)過濾錐形瓶中的物質(zhì)，洗滌、干燥濾渣，稱得濾渣質(zhì)量為d g．
丙同學(xué)測(cè)得銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

d g

b g

×100%

．
（4）為減少實(shí)驗(yàn)誤差，在乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟①和②之間還需要增加的實(shí)驗(yàn)操作是--，這樣能保證實(shí)驗(yàn)稱量結(jié)果的準(zhǔn)確性．已知該溫度下氫氣的密度為0.09g/L，則乙同學(xué)測(cè)得的銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

67.5%

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)鋅與稀鹽酸的反應(yīng)特點(diǎn)和反應(yīng)類型分析解答，堿石灰的作用是吸收水蒸氣和氯化氫氣體；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物的質(zhì)量=生成物的質(zhì)量進(jìn)行分析解答；
（3）根據(jù)銅排在順序表中氫的后面，與稀硫酸不反應(yīng)，所以得到的濾渣就是銅的質(zhì)量，再根據(jù)混合物中某物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算法進(jìn)行計(jì)算；
（4）乙同學(xué)要測(cè)生成氫氣的體積，則需要檢查裝置的氣密性，以防出現(xiàn)誤差，并根據(jù)鋅與鹽酸反應(yīng)的方程式計(jì)算求解．

解答：解：（1）鋅與稀鹽酸的反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，由一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和化合物，符合置換反應(yīng)特點(diǎn)，屬于置換反應(yīng)，堿石灰的作用是吸收水蒸氣和氯化氫氣體，從而使計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確，否則造成氫氣的質(zhì)量偏大，則使鋅的質(zhì)量偏大，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小；
故答案為：
置換；吸收水蒸氣和氯化氫氣體；
 （2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物的質(zhì)量=生成物的質(zhì)量，要計(jì)算生成氫氣的質(zhì)量，分析題意，還需要知道加入的稀鹽酸的質(zhì)量；
故選B；
 （3）銅排在順序表中氫的后面，與稀硫酸不反應(yīng)，所以得到的濾渣就是銅的質(zhì)量，所以混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

d g

b g

×100%=

100d

b

%；
故答案為：

100d

b

%；
 （4）乙同學(xué)要測(cè)生成氫氣的體積，則需要檢查裝置的氣密性，以防出現(xiàn)誤差；
根據(jù)題意，得到氫氣的質(zhì)量是0.09g/L×0.122L=0.01g
設(shè)反應(yīng)的鋅的質(zhì)量是X
Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
65            2
X            0.01g

65

X

=

2

0.01g

  X=0.325g
∴合金中銅的質(zhì)量=1.0g-0.325g=0.675g
則銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

0.675g

1.0g

×100%=67.5% 
故答案為：
檢查裝置氣密性；  67.5%．

點(diǎn)評(píng)：解題時(shí)，首先明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�分析題目中所涉及的反應(yīng)原理和方法，并結(jié)合相關(guān)知識(shí)細(xì)心分析解答．